KR101316351B1 - 열연강판 냉각장치 및 이를 이용한 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법 - Google Patents

Abstract

열연강판 냉각장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 열연강판 냉각장치는 연속적으로 공급되는 강판을 냉각하기 위한 냉각수 분사부가 구비된 냉각기 본체; 상기 냉각기 본체의 폭방향 양측에 링크부재를 매개로 이동가능토록 제공되어 상기 냉각수 분사부로부터 분사되는 냉각수를 차단하는 적어도 한 쌍의 마스킹 유닛; 및 상기 링크부재에 연계하여 상기 마스킹 유닛을 위치 가변시키는 구동유닛;을 포함한다.

Description

열연강판 냉각장치 및 이를 이용한 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법 {HOT STEEL STRIP COOLING APPARATUS AND UNIFORM COOLING METHOD IN THE WIDTH DIRECTION OF HOT STEEL STRIP}

본 발명은 연속적으로 제조되는 열연강판의 폭방향의 온도편차를 제어하기 위한 열연강판 냉각장치 및 이를 이용한 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법에 관한 것이다.

일반적으로 선박이나 자동차 등에 사용되는 강판은 열간압연공정에 의해 변태 조직강으로 가공되어 제조된다.

도 1은 일반적인 열간압연공정을 나타낸 모식도로서, 열간압연공정은 가열공정(reheating furnace)(10), 조압연 공정(roughing mill)(12), 중간 조압연(14), 그리고 마무리 압연 공정(finishing mill)(16)으로 나누어진다. 마무리 압연 공정(16)을 거친 열연 강판(P)은 냉각공정(18)에서 냉각장치의 일례인 런-아웃 테이블(run-out table)(20)에서 냉각을 통해서 목표 온도로 냉각되며, 이후 권취(coiling) 공정을 거쳐 코일 형태로 권취된다. 그리고, 권취가 완료된 강판(P)은 코일 야드(coil yard)에서 공냉을 통해서 상온까지 냉각된 후, 검사 및 교정을 하는 정정(SPM)라인으로 공급된다.

도 2는 종래 기술에 따른 열연강판 냉각장치를 도시한 개략도이다.

도 2를 참고하면, 종래에는 강판이 냉각장치의 일례인 런-아웃 테이블(20)에 도달하면, 그 상부 또는 하부의 냉각 노즐(22)에서 강판(P)으로 냉각수를 분사하여 강판(P)의 온도를 떨어뜨린다.

이때, 도 2에 도시된 런-아웃 테이블(20)과 같이, 아무런 장치없이 수냉각을 적용하게 되면, 강판(S)의 선, 후단부 및 폭방향 양측 가장자리(Sa, Sb)에서 온도 불균일이 일반적인 공냉재의 제조공정에 비하여 크게 발생된다. 이러한 온도 불균일은 강판(S)의 선, 후단부 및, 양쪽 폭방향 가장자리(Sa, Sb)에서 냉각수(W)에 의한 온도 강하량이 강판(S)의 중심부보다 더 크게 이루어지기 때문에 발생되는데, 이와 같은 강판 가장자리(Sa, Sb)의 과냉은 강판 양쪽 가장자리(Sa, Sb)에서의 수냉각 및 강판(S) 중심으로부터 폭방향으로 흐르는 체류수에 의한 영향으로 발생된다.

또한, 강판(S)의 가속 냉각시 강판 폭방향 양측 가장자리(Sa, Sb)에서 이러한 과냉이 발생되면 강판(S)은 기하학적 변형이 초래된다. 이러한 원인은 강판(S)이 상온에 이르렀을 때 폭방향으로 분포되는 길이방향 성분의 열잔류 응력(thermal residual stress)이 크게 되어 강판(S)을 변형시키기 때문이다.

한편, 강판(S)의 열잔류 응력 크기가 과도하게 클 경우에는 강판(S)은 제품상태에서도 변형을 유발시키며, 만약 발생된 잔류응력이 변형을 유발시키지 않을 정도로 작은 경우라 하더라도 강판(S)을 사용하기 위하여 길이방향으로 세절하게 되면, 잔류응력이 가장 크게 발생되는 강판(S)의 양쪽 가장자리(Sa, Sb)는 휨이 발생하여 구조물 제작시 용접공정을 불가능하게 하는 문제점이 있다.

따라서, 열연강판(S)의 제조에 있어서는 냉각시 강판(S) 내 잔류응력이 발생하지 않도록 냉각하는 것이 필수적이다.

도 3은 종래 기술의 다른 실시예에 따른 열연강판 냉각장치를 도시한 개략도이고, 도 4는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 일부를 확대하여 도시한 사시도이다. 또한, 도 5는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 냉각장치에 적용된 열연강판 냉각장치의 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참고하면, 종래의 냉각장치인 런-아웃 테이블(30)에는 상부 또는 하부의 냉각노즐(32)과 강판(S) 사이에 에지 마스킹 유닛(Edge Masking Device)(34)를 설치하여 가속냉각시 강판(S)의 양쪽 가장자리(Sa, Sb)에 냉각수(W)가 직접 맞지 않게 하여 강판 양측 가장자리(Sa, Sb)에서 잔류응력의 발생을 방지하고 있다.

이러한 런-아웃 테이블(30)은 강판(S)의 폭방향 이동이나 크기 등에 대응하기 위해 마스킹 유닛(40)을 이동시킬 수 있도록 제공된다.

종래의 마스킹 유닛(40)은 브래킷(41) 등에 의해 설치되는 모터(42) 및 이 모터(42)의 회전축에 제공된 스크류 부재(44)에 의해 폭방향으로 이동가능하게 제공된다. 여기서, 스크류 부재(44)는 브래킷(41) 등에 제공되는 구조물(46)에 의해 지지되며, 마스킹 장치에 구비되는 너트부재(48)에 의해 마스킹 유닛(40)을 이동시킨다.

이러한 종래의 런-아웃 테이블(30)은 마스킹 유닛(40)을 이동시키며 강판의 끝단부(Sa, Sb)로 나오는 냉각수를 차단위치를 조정한다.

이와 같이 구성된 종래의 냉각장치인 런-아웃 테이블(30)은 이러한 구성 외에도 폭방향 온도 제어를 위한 다양한 방식이 제안되어 사용되고 있다.

일례로, 특허출원된 “런아웃테이블에서의 스트립 냉각방법 및 그 제어방법”이 출원번호 제10-2010-0076341호로 출원된 바 있다. “런아웃 테이블에서의 스트립 냉각방법 및 그 제어방법”은 냉각구간인 런아웃 테이블 구간에서 상, 하부 냉각수 주수 패턴을 비대칭으로 함으로써 강판의 상, 하부에 온도차이가 나게 하고, 플라잉 또는 루프 현상과 같은 형상 변형에 대응할 굽힘강성을 부여함으로써 스트립의 플라잉 또는 루프현상을 근본적으로 방지할 수 있는 런아웃 테이블에서의 스트립 냉각방법 및 제어방법을 제안하고 있으며, 이를 위해 런아웃 테이블의 상부와 하부에 각각 설치된 냉각장치에 의해 스트립의 상면과 하면에 각각 냉매가 주수되어 스트립을 냉각시키되, 스트립의 상면과 하면의 온도차이가 나도록 냉매의 온도 또는 양을 조절하고 있다.

한편, 종래의 런아웃 테이블(30)은 강판의 끝단부(Sa, Sb)로 나오는 냉각수(W)를 차단하는 마스킹 유닛(40)이 스크류 부재(44)에 의해 이동하고 있으나, 스크류 방식의 경우 기계적 유연성이 부족하여 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

즉, 종래의 런아웃 테이블(30)에 제공된 마스킹 유닛(40)은 스크류 부재(44)가 고온의 강판으로부터 전달되는 열에 의한 열변형과 비정상적인 판 상향에 의한 충격 등의 외부 요인에 의해 변형되는 경우, 스크류 부재(44)를 지지하는 구조물(46) 또는 마스킹 유닛(40)을 이동시키는 너트부재(48)와 고착됨에 따라 구동이 불가능해지는 문제가 있다.

또한, 종래의 런아웃 테이블(30)은 냉각수(W)가 강판(S)과 충돌 후 방사형으로 퍼져나가 마스킹되어야 할 에지 영역, 즉 강판의 가장자리(Sa, Sb) 영역까지 냉각이 이루어지는 문제가 있다.

또한, 종래에는 강판을 폭방향으로 냉각하는 경우, 마스킹이 필요한 부분을 균일하게 냉각하기 위해서 사용되는 마스킹 장치(30)의 마스킹을 균일하게 적용하고 있다. 그런데, 실제 마스킹이 없는 조건에서의 폭 방향 냉각 능력은 비선형적으로 변하고 있으며, 이에 따라 보다 균일화한 강판의 생산을 위해서는 마스킹되는 영역내에서 마스킹에 의한 냉각 차이가 선형적으로 설정되도록 제어해야 하는 어려움이 있다.

본 발명의 일 실시예는 강판의 폭 방향으로 균일한 냉각이 가능하도록 하며, 강판의 냉각을 위해 분사된 냉각수가 강판의 폭 방향 에지 부분으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 구조를 개선한 열연강판 냉각장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 열연강판 냉각장치는 연속적으로 공급되는 강판을 냉각하기 위한 냉각수 분사부가 구비된 냉각기 본체; 상기 냉각기 본체의 폭방향 양측에 링크부재를 매개로 이동가능토록 제공되어 상기 냉각수 분사부로부터 분사되는 냉각수를 차단하는 적어도 한 쌍의 마스킹 유닛; 및 상기 링크부재에 연계하여 상기 마스킹 유닛을 위치 가변시키는 구동유닛;을 포함하고, 상기 구동유닛은 상기 링크부재에 연결되는 와이어 연결부재와, 상기 와이어 연결부재를 매개로 상기 링크부재를 가변 이동시키는 작동모터를 포함한다.

여기서, 상기 링크부재는 폐각형으로 배치되어 각 단부가 회전 가능하게 연결되는 4절 링크를 포함할 수 있다.

또한, 상기 마스킹 유닛에 제공되어 상기 강판의 폭방향 가장자리 영역으로 냉각수의 유입을 차단하는 에어커튼 형성부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 에어커튼 형성부는 상기 마스킹 유닛의 단부에 형성되는 적어도 하나의 에어 분사구와, 상기 에어 분사구로 공기를 송풍하는 송풍유닛을 포함할 수 있다.

삭제

더불어, 상기 마스킹 유닛은 상기 강판의 진행방향을 따라 복수개로 제공되고, 상기 구동유닛은, 상기 마스킹 유닛에 대응하여 복수개로 제공되며, 상기 강판의 폭방향 온도 분포에 대응하여 각각의 마스킹 유닛에 연결된 상기 와이어 연결부재의 길이를 조절하여 상기 마스킹 유닛의 위치를 가변할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법은 전술된 열연강판 냉각장치를 이용한 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법으로, 강판의 이동 위치 및 폭을 검출하는 단계; 상기 강판의 폭에 따라 미리 입력된 온도분포에 대응하도록 상기 강판의 진행 위치에 따라 마스킹 유닛의 진입 위치를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 마스킹 유닛의 진입 위치에 따라 상기 구동유닛을 제어하여 상기 링크부재에 연결된 상기 마스킹 유닛을 가변시켜 상기 강판의 양측 가장자리 부분으로 분사되는 냉각수의 차폐를 조절하며 강판을 냉각시키는 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 강판을 냉각시키는 단계에서 상기 마스킹 유닛으로부터 상기 강판의 가장자리 부분으로 냉각수가 유입되지 않도록 공기를 분사하여 에어 커튼을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스킹 유닛이 링크부재에 의해 유동 가능하게 제공되어 외부로부터 전달되는 충격 등을 흡수하여 장치를 보호할 수 있다. 또한, 본 실시예는 링크부재를 가변시켜 마스킹 유닛의 위치를 조절할 수 있으며, 이에 따라 강판으로 분사되는 냉각수를 차폐하는 영역을 가변시켜 강판의 폭방향으로 균일한 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 본 실시예는 마스킹 유닛의 단부에서 공기를 분사하여 공기막을 형성시킴으로 강판에 분사된 냉각수가 충돌 후 가장자리로 확산되는 것을 방지할 수 있어 폭방향의 냉각제어를 더욱 정확하게 할 수 있다.

도 1은 일반적인 열간 압연 공정을 나타낸 모식도.
도 2는 종래 기술에 따른 열연강판 냉각장치를 도시한 개략도.
도 3은 종래 기술의 다른 실시예에 따른 열연강판 냉각장치를 도시한 개략도.
도 4는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 일부를 확대하여 도시한 사시도.
도 5는 종래 기술의 다른 실시예에 따른 냉각장치에 적용된 열연강판 냉각장치의 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치를 도시한 개략도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 일부를 확대하여 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 일부를 확대하여 도시한 정면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 평면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치가 폭방향으로 이동하는 상태를 도시한 개략도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법을 도시한 순서도.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치를 도시한 개략도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 일부를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 일부를 확대하여 도시한 정면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치의 평면도이다.

도 6 내지 도 9를 참고하면, 본 실시예에서 열연강판 냉각장치(110)는 열연강판의 폭방향으로 균일하게 냉각이 이루어지는 장치로, 일례로 런아웃 테이블이 사용될 수 있다.

이와 같이, 런아웃 테이블로 대표되는 열연강판 냉각장치(110)는 연속적으로 공급되는 강판(S)을 냉각하기 위한 냉각기 본체(112)를 포함할 수 있다. 이러한 냉각기 본체는 냉각수 분사부(114)를 구비할 수 있으며, 이를 통해 강판(S)으로 냉각수(W)를 분사하여 강판(S)을 냉각할 수 있다.

즉, 냉각수 분사부(114)는 외부의 냉각수 공급수단과 연계하여 강판(S)의 폭방향에 대해 전체적으로 냉각수(W)를 분사하여 강판(S)을 냉각시킬 수 있다. 더불어, 냉각수 분사부(114)는 냉각수 공급수단으로부터 공급된 냉각수(W)가 분사되는 냉각수 분사구(114)가 다수로 제공될 수 있다.

또한, 본 실시예의 열연강판 냉각장치(110)는 강판(S)의 이동 위치를 감지하는 (도시되지 않은) 감지수단을 포함할 수 있다. 일례로 감지수단은 투광기와 수광기들을 이용하는 광학식 포토센서가 사용될 수 있으며, 이러한 광학식 포토센서 외에도 접촉식 센서나 자기센서 등의 다양한 감지수단이 사용될 수 있다.

이러한 감지수단은 일반적인 열연강판 냉각장치(110)에 구비되는 것으로, 강판(S)의 폭과 진행위치를 검출하는 장치로 이루어질 수 있으며, 이를 위한 구성과 작용에 대해서는 본 실시예에서 보다 상세히 설명하지 않는다.

더불어, 본 실시예의 열연강판 냉각장치(110)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 감지수단 등으로부터 전달된 신호가 전달되는 제어부(120)를 포함할 수 있으며, 제어부(120)는 이들 신호를 이용하여 강판(S)의 위치와 폭에 따라 전체적인 작동을 제어할 수 있다.

또한, 냉각기 본체(112)의 폭방향 양측에는 냉각수 분사부(114)로부터 분사되는 냉각수(W)가 강판의 양측 가장자리(Sa, Sb) 영역으로 분사되는 것을 차단하기 위한 마스킹 유닛(140)이 제공될 수 있다.

본 실시예에서 마스킹 유닛(140)은 냉각기 본체(112)의 폭방향 양측에 적어도 한 쌍으로 제공될 수 있으며, 링크부재(130)를 매개로 위치가변 가능토록 제공될 수 있다.

일례로, 본 실시예에서 링크부재(130)는 4절 링크(132, 134, 136, 138)를 포함할 수 있다. 이러한 링크부재(130)는 각 링크(132, 134, 136, 138)들의 단부가 회전 가능하게 연결되며, 인접하는 링크(132, 134, 136, 138)들의 일단이 서로 연결되어 폐각형을 이룰 수 있다.

또한, 4절 링크(132, 134, 136, 138)는 대향되는 두 변의 길이가 각각 같게 제공될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서 링크부재(130)는 각 링크(132, 134, 136, 138)들이 4각형을 이루며 연결될 수 있다.

한편, 마스킹 유닛(140)은 링크부재(130)에 의해 연계하여 위치 가변될 수 있으며, 이를 위해 링크부재(130)에 구동력을 제공하는 구동유닛(150)을 포함할 수 있다.

일례로, 구동유닛(150)은 와이어 연결부재(152)와, 이 와이어 연결부재(152)를 권취토록 제공된 작동모터(154)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 와이어 연결부재(152)는 일단이 링크부재(130)에 연결될 수 있다. 일례로 와이어 연결부재(152)는 제3링크(136)의 일측에 연결될 수 있으며, 이를 위해 제3링크(136)는 연결부재(152)와 연결되는 부분이 길이방향으로 더 연장 형성될 수 있다.

또한, 와이어 연결부재(152)의 타단은 작동모터(154)의 회전축에 제공되는 보빈(bobin)형태의 권취부재(155)에 권취될 수 있다.

더불어, 본 실시예에서 마스킹 유닛(140)은 강판(S)의 진행방향을 따라 복수개로 제공될 수 있다.

일례로 본 실시예에서 하나의 구동유닛(154)은 링크부재(130)에 결합된 분할부재(142)를 매개하여 복수의 마스킹 유닛(140)을 동시에 위치가변 하도록 제공되는 것도 가능하다.

분할부재(142)는 링크부재(130), 일례로 제3링크(136)의 일측에서 강판(S)의 길이방향으로 연장되어 제공될 수 있으며, 이러한 분할부재(142)의 일측에 마스킹 유닛(140)이 결합될 수 있다.

더불어, 본 실시예에서 분할부재(142)에는 양측으로 각각 하나의 마스킹 유닛(140)이 제공된 것으로 설명하고 있으나, 분할부재(142)에 장착되는 마스킹 유닛(140)의 개수 또는 배치위치 등은 한정되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 본 실시예에서 하나의 구동유닛(150)에 복수의 마스킹 유닛(140)이 구동가능토록 제공된 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태로 변형될 수 있다

일례로, 구동유닛(150)은 마스킹 유닛(140)에 대응하여 복수개로 제공될 수 있다. 이때, 하나의 구동유닛(150)은 링크부재(130)를 매개로 연결된 하나의 마스킹 유닛(140)을 위치가변 하도록 제공되는 것도 가능하다.

한편, 본 실시예에서 마스킹 유닛(140)은 냉각수 분사부(114)로부터 분사된 냉각수(W)가 강판에 부딪힌 후, 방사형으로 확산되거나 배수되는 과정에서 폭방향 강판(S)의 가장자리(Sa, Sb)로 유입되는 것을 방지하기 위한 에어커튼 형성부가 제공될 수 있다.

이러한 에이커튼 형성부는 공기를 이용하여 강판(S)의 폭방향 가장자리(Sa, Sb) 부근에 공기막(A)을 형성할 수 있으며, 이와 같이 형성된 공기막(A)에 의해 냉각수(W)가 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이를 위해 본 실시예에서 에어커튼 형성부는 마스킹 유닛(140)의 단부에 형성되는 적어도 하나의 에어 분사구(144)와, 이 에어 분사구(144)로 공기를 송풍하는 (도시되지 않은) 송풍유닛을 포함할 수 있다.

일례로, 에어 분사구(144)는 마스킹 유닛(140)의 일측에서 강판(S)의 가장자리(Sa, Sb) 부근을 향하도록 제공될 수 있다.

또한, 송풍유닛은 고압으로 공기를 송풍하기 위한 송풍기를 포함하며, 송풍기의 토출구와 에어 분사구(144)를 연결하는 연결유로부(146)를 포함할 수 있다. 여기서, 연결유로부(146)는 마스킹 유닛(140)의 내부에 형성되는 내부유로를 포함할 수 있으며, 호스나 파이프 등으로 제공되는 것도 가능하다.

더불어, 에어 분사구(144)에는 공기의 배출방향이나 형태 등을 조절하기 위한 노즐이 더 구비되는 것도 가능하다.

또한, 본 실시예에서 에어커튼 형성부는 에어 분사구(144)를 통해 분사되는 공기의 온도를 조절할 수 있다. 이를 위해, 송풍유닛의 일측에는 공기를 가열하기 위한 히팅수단이 구비될 수 있다.

여기서, 히팅수단은 분사되는 공기의 온도를 소정의 온도로 가열할 수 있으며, 이에 따라 강판의 가장자리로 분사되는 공기에 의해 강판에 급격한 온도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 온도조절을 통해 강판의 냉각조건 등을 조절하는 것도 가능하다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판 냉각장치가 폭방향으로 이동하는 상태를 도시한 개략도이다.

도 10을 참고하면, 본 실시예의 마스킹 유닛(140)은 전원을 인가함에 따라 작동모터(154)가 회전하며 권취부재(155)에 와이어 연결부재(152)가 감겨진다. 그리고, 와이어 연결부재(152)의 권취에 연계하여 링크부재(130)가 폭방향의 외측으로 벌어지며 마스킹 유닛(140)을 위치 가변시킬 수 있다.

한편, 작동모터(154)로 공급되는 전원이 차단되면, 링크부재(130) 및 마스킹 유닛(140)은 자중에 의해 원래의 위치로 복귀할 수 있다.

본 실시예에서 작동모터(154)는 냉각기 본체(112)의 일측에 제공될 수 있고, 도르래와 같은 방향전환수단(156, 157)에 의해 와이어 연결부재(152)가 감기거나 또는 풀리는 방향을 바꾸도록 제공될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 마스킹 유닛(140)은 강판(S)의 폭방향 내측으로는 자중에 의해 위치가변이 이루어지며, 강판(S)의 폭 방향 외측으로는 구동유닛(150)에 의해 위치가변이 이루어지도록 제공될 수 있다.

또한, 마스킹 유닛(140)은 강판(S)의 이상 이동 또는 변형 등에 의해 강판(S)이 마스킹 유닛(140)에 닿게 될 경우, 링크부재(130)에 의해 마스킹 유닛(140)이 폭방향 외측으로 밀리면서 충격을 분산할 수 있다.

전술된 바와 같이 구성된 본 실시예의 열연강판 냉각장치를 이용한 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법을 도시한 순서도이다.

먼저, 본 실시예의 폭방향 균일 냉각방법은, 강판(S)의 이동 위치 및 폭을 검출하는 단계를 포함할 수 있다(S11 참조).

강판(S)의 이동 위치 및 폭을 검출하는 단계는 강판(S)의 이동 위치를 감지하는 감지수단을 이용하여 강판의 진입 여부 및 강판의 이동 위치를 감지할 수 있다.

그리고, 감지수단에 의해 강판(S)의 폭 또는 위치 등이 감지되면, 이를 이용하여 마스킹 유닛(140)의 진입 위치를 설정하는 단계가 진행될 수 있다(S12 참조).

일례로, 본 실시예에서는 제어부(120)에 강판(S)의 폭에 따라 미리 강판(S)의 폭방향 온도 분포에 대한 냉각수 분사유량 등이 설정되어 있다. 그리고, 이 제어부(120)는 설정된 마스킹 유닛(140)의 진입 위치에 따라 마스킹 유닛(140)을 이동시킨다(S13 참조).

이와 같이, 마스킹 유닛(140)이 진입 위치가 이동하면, 강판(S)을 냉각시키는 단계가 진행될 수 있다(S14 참조).

여기서, 강판(S)을 냉각시키는 단계는 위치가 가변된 마스킹 유닛(140)이 강판(S)의 양측 가장자리(Sa, Sb) 부분으로 분사되는 냉각수를 차폐하며 강판(S)의 냉각을 제어할 수 있다.

이를 위해, 제어부(120)는 작동모터(154)의 작동을 제어하여 와이어 연결부재(152)를 감거나 풀 수 있으며, 이에 따라 와이어 연결부재(152)에 연결된 링크부재(130)가 이동하며 냉각기 본체(112)측으로 진입된 마스킹 유닛(140)이 위치를 조절한다.

즉, 본 실시예에서 제어부(120)는 강판(S)의 초기 냉각시에는 마스킹 유닛(140)이 냉각기 본체(112)의 내측으로 많이 진입되도록 제어할 수 있으며, 이에 따라 냉각수 분사부(114)로부터 분사된 냉각수(W)가 마스킹 유닛(140)에 의해 차폐되는 면적이 커질 수 있다.

그리고, 제어부(120)는 강판(S)이 이동함에 따라 작동모터(154)를 작동시켜 와이어 연결부재(152)를 감게 되며, 이에 따라 링크부재(130)에 연계하여 마스킹 유닛(140)이 폭방향 외측으로 위치 이동하며 분사되는 냉각수(W)를 차폐하는 면적이 작아질 수 있다.

한편, 강판(S)을 냉각시키는 단계는 강판(S)의 가장자리(Sa, Sb) 부분으로 냉각수(W)의 유입을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

냉각수(W)의 유입을 차단하는 단계는 마스킹 유닛(140)의 단부에 제공된 에어커튼 형성수단을 이용하여 강판(S)의 가장자리(Sa, Sb) 부분으로 공기막(A)이 형성되도록 공기를 분사하는 단계를 포함할 수 있다(S15 참조).

일례로, 냉각수(W)의 유입을 차단하는 단계는 송풍기를 이용하여 마스킹 유닛(140)에 형성된 에어 분사구(144)로 공기를 공급할 수 있으며, 이와 같이 공급된 공기가 에어 분사구(144)를 통해 강판(S)의 가장자리(Sa, Sb) 부분으로 분사됨에 따라 에어 커튼과 같은 공기막(A)이 형성될 수 있다.

이와 같이 형성된 공기막(A)은 냉각수 분사부(114)로부터 강판(S)으로 분사된 후 확산되거나 흘러내리는 냉각수(W)가 강판(S)의 가장자리(Sa, Sb) 영역으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 실시예의 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법은 강판(S)의 이동량에 따라 미리 입력된 온도분포에 따라 강판(S)으로 분사되는 냉각수(W)의 차폐량을 조절할 수 있으며 이에 따라 사용자가 원하는 냉각수 구배(water crown) 형성이 가능하여 강판(S)의 최종 온도 프로파일을 안정적으로 유지함으로 인해 강판(S)의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

110 : 열연강판 냉각장치 112 : 냉각기 본체
114 : 냉각수 분사부 120 : 제어부
130 : 링크부재 132, 134, 136, 138 : 링크
140 : 마스킹 유닛 142 : 분할부재
144 : 에어 분사구 146 : 연결유로부
150 : 구동유닛 152 : 와이어 연결부재
154 : 작동모터 155 : 권취부재
156, 157 : 방향전환수단 S : 강판
Sa, Sb : 강판의 폭방향 가장자리 A : 공기막
W : 냉각수

Claims (9)

1. 연속적으로 공급되는 강판을 냉각하기 위한 냉각수 분사부가 구비된 냉각기 본체;
   상기 냉각기 본체의 폭방향 양측에 링크부재를 매개로 이동가능토록 제공되어 상기 냉각수 분사부로부터 분사되는 냉각수를 차단하는 적어도 한 쌍의 마스킹 유닛; 및
   상기 링크부재에 연계하여 상기 마스킹 유닛을 위치 가변시키는 구동유닛;을 포함하고,
   상기 구동유닛은 상기 링크부재에 연결되는 와이어 연결부재와, 상기 와이어 연결부재를 매개로 상기 링크부재를 가변 이동시키는 작동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판 냉각장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 링크부재는 폐각형으로 배치되어 각 단부가 회전 가능하게 연결되는 4절 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판 냉각장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 마스킹 유닛에 제공되어 상기 강판의 폭방향 가장자리 영역으로 냉각수의 유입을 차단하는 에어커튼 형성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판 냉각장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 에어커튼 형성부는
   상기 마스킹 유닛의 단부에 형성되는 적어도 하나의 에어 분사구와,
   상기 에어 분사구로 공기를 송풍하는 송풍유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판 냉각장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 마스킹 유닛은 상기 강판의 진행방향을 따라 복수개로 제공되고,
   상기 구동유닛은 ,
   상기 마스킹 유닛에 대응하여 복수개로 제공되며,
   상기 강판의 폭방향 온도 분포에 대응하여 각각의 마스킹 유닛에 연결된 상기 와이어 연결부재의 길이를 조절하여 상기 마스킹 유닛의 위치를 가변하는 것을 특징으로 하는 열연강판 냉각장치.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 열연강판 냉각장치를 이용한 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법으로,
   강판의 이동 위치 및 폭을 검출하는 단계;
   상기 강판의 폭에 따라 미리 입력된 온도분포에 대응하도록 상기 강판의 진행 위치에 따라 마스킹 유닛의 진입 위치를 설정하는 단계; 및
   상기 설정된 마스킹 유닛의 진입 위치에 따라 상기 구동유닛을 제어하여 상기 링크부재에 연결된 상기 마스킹 유닛을 가변시켜 상기 강판의 양측 가장자리 부분으로 분사되는 냉각수의 차폐를 조절하며 강판을 냉각시키는 단계;
   를 포함하는 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 강판을 냉각시키는 단계는 강판의 양측 가장자리 부분으로 냉각수의 유입을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 냉각수의 유입을 차단하는 단계는 상기 강판의 가장자리 부분으로 냉각수의 유입을 차단하는 에어 커튼이 형성되도록 공기를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 폭방향 균일 냉각방법.

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